Uomo e macchina in perfetta armonia: L'esoscheletro HANK e l'AM migliorano i risultati dei pazienti durante la riabilitazione della deambulazione

Cosa vi viene in mente quando sentite parlare di "esoscheletro"? Spesso la parola evoca immagini di eroi e di forza potenziata, con esoscheletri che compaiono in film di successo come Avatar e Aliens. Tuttavia, gli esoscheletri stanno avendo un impatto reale nelle applicazioni mediche, dove l'obiettivo è la riabilitazione dei pazienti. È qui che HANK eccelle.

"HANK è un gioco di parole con la parola HANKA, ovvero "gamba" in lingua basca: un nome appropriato perché è stato progettato per dare ai pazienti una spinta in più sulla strada della guarigione", afferma Carlos Fernández, CEO e socio fondatore di GOGOA. "Ha anche un nome in comune con uno scienziato e inventore in miniatura", sorride.
HANK assiste i pazienti che si stanno riprendendo da lesioni del midollo spinale, malattie neurodegenerative o incidenti cerebrovascolari (ad esempio, ictus) aiutandoli a imparare a camminare di nuovo.

L'esoscheletro favorisce la neuroplasticità, una capacità che permette al cervello di cambiare nel tempo. Stimola inoltre la riprogrammazione dei motoneuroni, un processo in cui i muscoli e le vie neurali del paziente vengono gradualmente riprogrammati per attivarsi con segnali elettrici pi\ deboli o distorti inviati dal cervello alle aree del corpo interessate. Questi due fattori, oltre a essere personalizzati per ogni paziente, consentono agli utenti di acquisire gradualmente la mobilità degli arti inferiori grazie alla ripetizione e a leggeri aggiustamenti del modello di andatura individuale. Di conseguenza, questa apparecchiatura specializzata riduce drasticamente i tempi di recupero. Tuttavia, questo esoscheletro all'avanguardia avrebbe faticato a tenere il passo con le ambizioni di GOGOA senza l'utilizzo della produzione additiva (AM) e della prototipazione rapida.

GOGOA è stata introdotta alla stampa 3D quando il team ha partecipato a un programma di 2 settimane per le startup organizzato da HP. Dopo l'evento, HP ha consigliato Materialise. "Con Materialise abbiamo trovato la giusta misura per quanto riguarda il materiale e la finitura. Le altre aziende di stampa 3D che abbiamo provato per i nostri prototipi non riuscivano a raggiungere il livello di flessibilità e la qualità di finitura che desideravamo", dice Carlos.

La particolarità di HANK è che quasi tutti i suoi componenti esterni e gli elementi all'interno del pacco batteria utilizzano parti stampate in 3D. "Abbiamo utilizzato la PA 12 e la tecnologia Multi Jet Fusion (MJF). Questo materiale è flessibile e, grazie alla prototipazione rapida, la stampa 3D è un modo veloce, efficiente ed economico per iterare il nostro progetto, soprattutto rispetto allo stampaggio a iniezione", spiega Carlos.

Grazie alla prototipazione rapida, il team di GOGOA ha creato parti personalizzate in plastica stampate in 3D che si sono integrate con i componenti metallici dell'esoscheletro nel giro di poche settimane: un'impresa eccezionale per il loro ciclo di produzione. "Abbiamo potuto eseguire la maggior parte delle fasi di prototipazione e vedere le diverse tecnologie sul sito web di Materialise senza alcun problema. E questo ha portato a un processo di produzione più fluido con l'AM in generale. Anche se ogni dubbio o domanda che abbiamo avuto è stato risposto rapidamente dal team di supporto alla produzione", afferma Galder Arego, Business and Brand Strategist di GOGOA.

"Siamo rimasti davvero colpiti dal supporto tecnico e al cliente: gli esperti di progettazione ci hanno dato alcuni consigli per ottimizzare i nostri progetti e ci hanno assistito con le pratiche per la certificazione ISO13485". Essendo la prima azienda europea di esoscheletri certificata CE, avere un fornitore locale che conosce le normative sulla produzione di apparecchiature mediche così specializzate è un vero vantaggio" La certificazione offre a GOGOA nuove opportunità commerciali in diversi mercati. Un altro vantaggio è la possibilità di realizzare una duplice strategia di utilizzo di HANK nelle proprie CLINICHE MOVEX e in altre strutture mediche in tutto il mondo.

GOGOA ha una gamma di esoscheletri per attività industriali e ricreative come lo sci che utilizzano le nostre parti stampate in 3D; tuttavia, HANK è stato costruito pensando all'additivo. "Abbiamo modellato il progetto in 3D e creato i prototipi con la tecnologia AM, provando diversi stampi e riprogettazioni per perfezionare lo scheletro. La stampa 3D è ottima per la prototipazione e la produzione di piccole serie: se avessimo provato lo stesso processo con lo stampaggio a iniezione, semplicemente non avrebbe funzionato", afferma Galder.

GOGOA ha utilizzato le nostre capacità produttive per produrre circa 15 parti personalizzate stampate in 3D per HANK, tra cui i componenti per lo zaino, il supporto per i tutori - intorno al piede, alla caviglia e alla coscia - e i connettori.

Il team ha potuto scegliere tra vari materiali con caratteristiche meccaniche diverse, il che ha accelerato il processo di progettazione e produzione. "C'è l'idea sbagliata che la stampa 3D sia limitata, con pochi materiali e soluzioni, ma non è così. Materialise ha una serie di materiali, soluzioni e finiture presentati sul sito web, di modo che possiate scoprire l'opzione giusta per il vostro particolare progetto"

In effetti, la visione dell'azienda sulla stampa 3D si è evoluta insieme alla nostra collaborazione. GOGOA ha continuato a sperimentare altri materiali AM per perfezionare HANK e sviluppare una nuova versione: HANK+.

"HANK+ utilizza la stessa struttura di base e le stesse parti stampate in 3D, come le impugnature, i connettori e le prese dello zaino, utilizzate da HANK. Eppure siamo riusciti a snellire il design, ad aggiungere alcune luci esterne per aiutare i pazienti a orientarsi negli ambienti più bui e persino a renderlo più gradevole dal punto di vista estetico", spiega Carlos. L'estate 2023 è la data di uscita di questo esoscheletro di nuova generazione, ma i pazienti stanno già beneficiando del suo fratello maggiore.

"HANK è un esoscheletro che si integra perfettamente con il paziente, trasferendo all'utente le forze e il modello di andatura giusti. Altri esoscheletri non sono altrettanto precisi nel trasferire queste informazioni. Grazie alla stampa 3D, abbiamo ottenuto un prodotto che incide significativamente sui tempi di recupero dei pazienti con risultati estremamente positivi. HANK è l'esoscheletro per gli arti inferiori più leggero e avanzato sul mercato e l'unico al mondo con sei articolazioni motorizzate e un modello di andatura adattabile. È il modo migliore per riabilitare i pazienti. La nostra tecnologia rivoluzionaria va oltre i metodi tradizionali e ci permette di ottenere risultati più soddisfacenti. Ora i pazienti con varie disabilità possono recuperare rapidamente la propria autonomia e migliorare la qualità della vita. Per me è una vera soddisfazione", dice Carlos.

Quindi, la prossima volta che vedrete un esoscheletro massiccio sul grande schermo, pensate a HANK: un'apparecchiatura di riabilitazione relativamente piccola che ha un grande impatto sui pazienti affetti da diverse patologie.